驱鸟装置的种类及应用分析*
2019-11-30袁佳炜
袁佳炜,谷 芳
(西北农林科技大学 机械与电子工程学院,陕西 杨凌 712100)
1 引言
对于人类而言,鸟类的益害是相对的。鸟类在捕食农林害虫、维持自然生态平衡等方面,给人类生产生活带来诸多益处;同时,鸟类也对经济作物造成损害,甚至对人类生命安全构成威胁[1]。如素有“贪婪鸟”之称的灰椋鸟喜食葡萄且经常成群飞动,世界各地时常发生灰椋鸟群袭葡萄园事件,造成巨额经济损失。但其取食对象始终是以金龟甲、象甲、柳大叶蜂、天社蛾等害虫为首选食物。因此,在一定时间、范围内采取适当非猎杀措施驱逐鸟类[2],也是人类维持正常生产生活,减少经济损失,保证人身安全的必然需求。近年来,人们针对鸟类生活习性及听觉、视觉特点研制出一系列驱鸟装置,本研究对各种驱鸟装置的种类、应用情况及发展趋势进行分析,为提高中国农业生产科技水平和人们生产生活质量提供指导。
2 常用驱鸟装置及应用
2.1 语音驱鸟装置
语音驱鸟装置能发出令鸟类感到紧张、恐惧的各类声音,使其远离保护区域,从而达到驱鸟的目的。随着科技的进步,语音驱鸟装置逐渐从早期简单的噪音驱鸟、单音驱鸟向多语音驱鸟模式转化[3-4]。萧男利用数字技术模拟不同种类鸟的哀鸣声,将其集成在数字芯片上,制成智能数码语音驱鸟器,实现了电子语音的多种形式自动无序播放[5]。这种装置发出的哀鸣声不仅可对鸟类产生恐吓作用,还会吸引秃鹰等鸟类的天敌,将其吓跑。同时,这种装置响度小、耗电低、传播远,大大降低了语音驱鸟对人类生产生活的干扰。语音驱鸟有效期较短,适用在水果成熟期等特定时间段使用。由于各种水果在成熟期散发出独特的香味,使之成为灰椋鸟、喜鹊、麻雀、乌鸦等多数鸟类啄食的对象。针对鸟类多在水果上色成熟期对其实施破坏的特性,人们在采摘季节于果园多处悬挂数码语音驱鸟器驱逐鸟类。虽然鸟类对重复出现的声音具有一定适应性,但水果成熟时间相对集中,且智能语音的自动无序播放在很大程度上克服了鸟类的这种适应性,用此种方法驱逐鸟类,还是取得了良好效果。此外,搭载远红外感应器的驱鸟装置,可在鸟类接近保护区域时才触发声控系统发出声音,也在一定程度上解决了鸟类对声音的适应问题。
2.2 视觉驱鸟装置
视觉驱鸟装置主要应用彩带、闪光带、猛禽脸谱、仿真人、激光或闪烁光源等对鸟类形成视觉刺激的方法驱逐鸟类,如风力反光驱鸟装置是利用装载的反光镜反射太阳光,以达到驱鸟目的。该类装置多用于线路杆塔或田间日间驱鸟。人们也在鸟害多发地区绘制大型眼睛等令鸟类感到害怕的巨幅图画,将靠近的鸟类吓跑。视觉驱鸟可对鸟类形成短期震慑作用,对于具有特定时间段的保护区域有良好效果。
2.3 生物驱鸟装置
生物驱鸟装置携带能影响鸟类三叉神经、呼吸系统等的生物制剂,并利用缓释技术,使其清香气味缓慢持久释放。鸟类闻到这种特殊香味会即刻飞走,且在一定时间内形成记忆,不会再来,从而达到驱鸟目的[6]。该类装置多安放于高压输电线路等位置较高的区域,以保证输电安全。此外,宋增宝采用从天然植物中提取无公害的驱鸟药剂应用于樱桃生产,也获得了良好的驱鸟效果[7]。该驱鸟剂主要利用鸟类对特殊气味的反感恶心,并形成记忆的特性,来趋使鸟类主动放弃采食。由于这种气味只是针对鸟类嗅觉特性研制,不会令人类产生不快感,因此,驱鸟剂的使用不会对人类的生产生活造成影响。在机场、牧场、林区有大面积草地的地方,也容易吸引鸟类在此活动,尤其对机场安全造成隐患。丁剑桥等[8]在寄主植物体内植入内生真菌产生生物碱,鸟类食用后,会令其消化系统产生不适感,从而阻止鸟类觅食,迫使其远离机场等保护区域。
2.4 超声波驱鸟装置
超声波驱鸟装置通过发射20~80 kHz的超声波脉冲刺激鸟类神经系统,使其远离保护区域,以实现驱鸟目的[9]。卢月胜等[10]将多普勒检测技术应用于智能驱鸟器的研制,该设备能在25 m内有效检测物体微小移动,并结合DSP算法判断有鸟类活动时,启动驱鸟语音并循环发射22~50 kHz超声波,驱鸟效果良好。研究表明,超声波驱鸟器的使用可明显减少鸟害程度约90%,效果显著[11]。
2.5 猛禽驱鸟
猛禽驱鸟是利用鸟类惧怕天敌并主动回避的习性,对游隼、猎隼、苍鹰等大型猛禽进行人工训练用于针对鸟类的驱逐。猛禽驱鸟用时较短,每次仅需5~10 min,短暂休息后还可继续投入工作,其驱鸟成功率则高达96%。该类方法主要用于机场,趋避作用持久,不易被鸟类适应[12-13]。
2.6 无人机驱鸟
无人机驱鸟多用于驱逐机场上空80~200 m高度空域的鸟类,尤其是大型鸟类和猛禽,以保障机场净空条件。这种驱鸟方式是由无人机在机翼下方搭载便携式驱鸟装置,主要通过超声波和语音喇叭进行驱鸟[14-15]。
3 驱鸟装置发展趋势
近年来,驱鸟装置逐渐向更具智能化的多种驱鸟手段联合应用的趋势发展[16]。刘晨等设计一款输电线路驱鸟器,该设备采用雷达和声音探测监控鸟类活动,利用语音、光源刺激和超声波手段驱鸟,并采用无线通讯技术和GPS定位技术实现对驱鸟系统的远程控制和对驱鸟信息的实时监测[17]。吴卓文[18]设计的一款用于户外电容组的多功能驱鸟装置也结合了语音、光源、超声波、拟物等四种方式,以实现最佳驱鸟效果。此外,采用从输电线路感应取电的方式为单片机供能,来控制驱鸟装置声源播放和光源刺激进行驱鸟,效果很好[19]。
总之,采用单一手段驱鸟效果有限,多种驱鸟方式组合使用才能取长补短,持续发挥驱鸟作用。同时,随着社会进步及科技发展,具有更高技术含量的驱鸟装置将会被不断研制出来,以适应于人类正常生产生活需要,提高经济效益。